[发明专利]一种铝镁合金铸锭及其制备方法

权利要求书

1.一种铝镁合金铸锭，其特征在于，由以下质量百分比的原料组成：石墨烯复合材料1.2-2.0％，铝3.8-5.2％，锌0.6-0.9％，锰0.2-0.4％，Al-Ti-C-B中间合金0.05-0.15％，不可避免的杂质≤0.05％，余量为镁；其中，石墨烯复合材料为石墨烯/氧化钐复合材料，其制备过程为：

a)氧化石墨烯处理：将氧化石墨烯粉末分散在去离子水中，配置成质量浓度为1-1.5mg/mL的氧化石墨烯水溶液，然后使用功率为60-100W的超声波清洗器超声25-30min，得到完全分散的氧化石墨烯水悬浮体系，其中，调节超声波清洗器的温度为20-25℃；

b)石墨烯/氧化钐复合材料的制备：向步骤a)所得的氧化石墨烯水悬浮体系中加入适量硝酸钐继续超声30-40min，然后置于100-105℃温度下回流20-24h，回流结束后降温至60-70℃加入硼氢化钠继续反应3-4h，待反应结束后将混合均匀的悬浮体系进行真空抽滤、洗涤、真空干燥处理，最后再置于550-600℃温度下煅烧5-8h，得到石墨烯/氧化钐复合材料；其中，氧化石墨烯粉末、硝酸钐和硼氢化钠的质量比为1:(0.2-0.4):10。

2.权利要求1所述的一种铝镁合金铸锭的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括熔炼工艺和热处理工艺；其中，所述熔炼工艺在N₂、CO₂和SF₆混合气体保护条件下进行，步骤如下：

(1)称料和烘料：按原料质量百分比，分别称取石墨烯复合材料、镁锭、铝锭、锌锭、镁锰中间合金、Al-Ti-C-B中间合金；并将各种原料放置在230-250℃的预热炉中预热5-8h；

(2)熔炼：将预热后的镁锭置于熔化炉中加热至660-680℃至镁锭完全熔化，然后升温至740-760℃，向熔化的镁液中加入镁锰中间合金和Al-Ti-C-B中间合金；待镁锰中间合金和Al-Ti-C-B中间合金完全熔化后，熔体温度回升至740-760℃时加入预热过的石墨烯复合材料、铝锭和锌锭，搅拌至完全熔化，得到混合合金熔体；

(3)精炼和静置：将步骤(2)所得的混合合金熔体升温至780℃，撇去表面浮渣，然后搅拌混合均匀后保温15-30min，在此温度下精炼3-5min，精炼完成后再撇去表面浮渣，回升至780℃，静置45-60min；

(4)铸造：静置后待混合合金熔体降温至700-710℃时，向预先加热好的钢制模具中进行浇注，得到合金铸锭；

所述的热处理工艺为：

将熔炼得到的合金铸锭在350-380℃温度下进行2-4h的固溶处理，而后在200-210℃温度中进行10-12h的时效处理。

3.根据权利要求4所述的一种铝镁合金铸锭的制备方法，其特征在于：所述熔炼工艺中混合气体N₂、CO₂和SF₆的体积比为50:50:0.3。

4.根据权利要求4所述的一种铝镁合金铸锭的制备方法，其特征在于：所述钢制模具的预热温度为260-300℃。